Использование физиологические активные вещества и их синтетических аналогов в растениеводстве

Введение

Повсеместное применение различных физиологически активных веществ в сельскохозяйственном производстве было начато ещѐ в ХХ в., а в настоящий период без них не обходится ни одна современная агротехнология. Этому способствовали фундаментальные открытия молекулярных основ гормональной регуляции роста и развития растений (В. С. Шевелуха, 1992; В. И. Кефели, М. Х. Чайлахян, 1975), раскрытие различных биохимических процессов синтеза различных веществ и их управления в организме, установление механизмов действия многих физиологически активных веществ.
Использование таких веществ обеспечивает повышение продуктивности агробиоценозов, снижает пестицидную нагрузку на них, уменьшает энергозатраты и повышает рентабельность сельскохозяйственного производства. Индукция иммунитета растений к вредным организмам с помощью элиситоров (веществ, обладающих сигнальным действием), наиболее перспективный, экологически безопасный современный метод защиты растений. Рострегуляторы повышают устойчивость к ряду неблагоприятных абиотических факторов среды (засухе, высокой и низкой температуре, засолению почв); улучшают завязываемость семян и плодов; увеличивают урожайность и качество продукции; ускоряют укоренение черенков; предотвращают полегание растений и стекание зерна; облегчают механизированную уборку урожая. Важно и то, что они не оказывают от- 5 рицательного влияния на плодородие почвы или даже повышают его (О. А. Шаповал, 2015).
Их применение позволяют уменьшить кратность обработки посевов фунгицидами или снизить норму расхода препаратов на 25–50 %, а нередко даже полностью исключить этот вид работ. Они малотоксичны для животных и растений, а также полезной почвенной микрофлоры, эффективны в очень низких концентрациях (до 10-6 –10-9 моль/л).
По данным О. А. Шаповал (2009) в России из регуляторов роста и развития растений в агротехнологиях наиболее широко используются гуминовые препараты, которые внедрены на площади 5 млн. га, а также обработка растений янтарной кислотой. Так, например, благодаря исследованиям, проведѐнным в Кубанском госагроуниверситете (В. В. Котляров, 2012), начато широкомасштабное использование препаратов на основе аминокислот. В сферу их примения в настоящее время входит: защита растений от ряда фитопатогенов (в первую очередь от бактериозов, что является альтернативой бактерицидов); ослабление последствий абиотических стрессов; ускорение роста и развития растений; повышение засухоустойчивости и морозостойкости растений; снижене нормы расхода гербицидов (В. В. Котляров, 2013, 2014; Д. В. Котляров, 2016).
Цель реферата изучить использование физиологические активные вещества и их синтетических аналогов в растениеводстве.
Задачи:
1. Рассмотреть теоретические и практические вопросы производства ростовых гормонов, органических кислот, аминокислот, нуклеотидов, витаминов.
2. Изучить производство и применение антибиотиков и ингибиторов.
3. Проанализировать научные и экономические аспекты применения ФАВ, развитие биотехнологического производства. применение результатов открытий и внедрение изобретений в сельском хозяйстве.
4. Изучить особенности применение ФАВ и экологические проблемы.
5. Рассмотреть плюсы и минусы активного применения нитратов.
6. Изучить особенности применения удобрений на основе анализа состояния плодородия почв и уровня их продуктивности.
7. Оценить дозы и способы применения удобрений.



1. Теоретические и практические вопросы производства ростовых гормонов, органических кислот, аминокислот, нуклеотидов, витаминов.
Среди соединений, получаемых биотехнологическими метода¬ми, аминокислоты занимают первое место по объему производства и второе место по стоимости, уступая по последнему параметру лишь антибиотикам.
В промышленных масштабах белковые аминокислоты получают: гидролизом природного белоксодержащего сырья; химическим синтезом; микробиологическим синтезом; биотрансформацией предшественников аминокислот с по¬мощью микроорганизмов или выделенных из них ферментов (хи¬мико-микробиологический метод).
При гидролизе белоксодержащее сырье (отходы пищевой и молоч-ной промышленности) нагревают с растворами кислот или щело¬чей при температуре 100 –105 °С в течение 20–48 ч. Чаще всего используют 20 %-й раствор соляной кислоты, обеспечивающий глу¬бокий гидролиз белка. Кроме того, для ускорения реакции гидро¬лиза белков используют иммобилизованные протеолитические фер¬менты и ионообменные смолы. Ранее методом гидролиза получали аминокислоты исключительно для фармацевтических и научных це¬лей. В последнее время сфера использования белковых гидролизатов существенно расширилась. Их применяют в медицине, живот¬новодстве, пищевой и микробиологической промышленности. Существенный недостаток методов химического синтеза ами¬нокислот состоит в получении целевых препаратов в виде раце-мической смеси D- и L-стереоизомерных форм. Подавляющее боль-шинство природных аминокислот относится к L-ряду. D-a-аминокислоты обнаружены лишь в составе гликопротеинов клеточ¬ных стенок бактерий, антибиотиков и некоторых токсинов. Проницаемость L-аминокислот в клетке в 500 раз превышает таковую ее антипода.